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聚氨酯泡沫材料应用于车辆的新技术

2021-07-0199

正确使用聚氨酯材料可以满足车辆在动力、舒适性、外观、内饰软化、轻量化、使用寿命等方面的高性能要求。它在现代汽车制造中不可或缺。重要资料。

1 聚氨酯材料应用概述

聚氨酯材料在汽车行业的应用越来越广泛,已成为汽车中使用最广泛的塑料之一。聚氨酯在全球汽车制造业中的年使用量超过1000万吨。 2006年,我国汽车工业年产值突破720万辆,聚氨酯医药总用量将达到10万吨以上。聚氨酯通常占汽车塑料的15%。每辆车平均使用量为15公斤,大部分使用MDI系列产品。

根据车辆的不同预制件,聚氨酯以不同的形式和性能适应不同的要求,如泡沫塑料、弹性体和粘合剂。例如,随着配方的变化,聚氨酯泡沫具有质轻、隔热、回弹性好、舒适性好、低温性能好、耐用、安全、吸振性高等特点。其优越性是其他材料无法比拟的。

汽车、电器产品废塑料泡沫的回收利用越来越受到关注。最近,国外汽车制造商已经能够长期回收30%的废旧泡沫塑料。生产过程是将废旧泡沫塑料清洗、粉碎、干燥,最后用粘合剂将废旧泡沫塑料粘合在一起,即可用于生产。地毯背衬和其他缓冲材料。

2 汽车内饰件

2.1Dashboard

(1)表皮材料

目前,汽车制造商在车辆内饰方面追求进一步提升车辆内部空间的舒适性、安全性和美观性。可以说,汽车内饰越来越先进。这种先进水平首先体现在使用各种不同性能的材料(纤维织物、真皮、植绒)软化车内所有表面并力求美化(花纹深而厚、木纹、配色) )。软装饰面材与内部吸音、吸振材料和骨架材料相结合,形成汽车内饰窗框、豪华仪表盘、方向盘、座椅等。这种发展实际上与利用材料回收和降低成本相矛盾因此,开发既能满足高级、柔软、个性化内饰要求,又能满足轻量化、低成本、材料再生等要求的新型内饰材料迫在眉睫。

汽车聚氨酯_聚氨酯防滑链_聚氨酯是什么

巴斯夫公司开发了一种用于汽车内饰的聚氨酯弹性体壁板材料(TPU)Elastoskin,用于仪表板和门板内饰件的表层,其性能优于目前使用的聚氯乙烯(PVC) )与其他壁板材料相比,成本低于PVC等纵梁材料,是PVC的理想替代品。该材料具有优良的机械性能,非常好的皮纹,柔韧性和奢华感,可用于双色产品;优异的耐久性(耐候性、耐高低温、抗冻伤)使其成为优质C级或以上卡车内饰件蒙皮材料的首选。该材料已用于 Bujck Park Avenue、OIdsmobiie Aurora 和凯迪拉克 CTS 等卡车的仪表板和车门内板。它还将用于凯迪拉克塞维利亚和凯迪拉克德维尔等新车型。简而言之,该材料仅用于汽车内饰件。刚刚开始。使用芳香族聚氨酯喷涂表皮更大的意义在于为生产聚氨酯一体化(聚氨酯涂层表皮+低密度聚氨酯缓冲泡棉+聚氨酯短切纤维骨架)可回收仪表板提供了有效途径。

此外,拜耳的热塑性聚氨酯使用注塑成型工艺制造汽车仪表板和门板。据说这个过程比铸造可以节省70%的时间。

(2)dashboard 缓冲层

仪表板外皮真空成型后,填充半硬质聚氨酯泡沫,并用金属或塑料框架固定。半硬质聚氨酯泡沫的特点是高压缩载荷和出色的阻尼性能。为汽车仪表板、扶手、门柱等部件制造保护性回填材料非常容易。

(3)骨骼材料

一种聚氨酯结构反应成型(SRLM)技术在欧美得到广泛应用,可有效降低制件质量。其过程如下:先将表皮预成型,将玻璃纤维毡放入磨具中,然后注入聚氯树脂,熟化成型(微发泡)。通过这些工艺,可以生产各种车辆装饰件,例如门饰板、衣帽架、仪表板框架和车顶框架。 SRIM的优点是可以根据零件的不同热性能灵活设计壁厚、曲率或加强筋。与冲压等产品相比,SRIM具有更低的车内噪音,还可以增强产品的化学性能,如更低的密度、更高的延伸率、更少的气味和变质等,可以创造一个舒适的车内环境.

国内现有的汽车门板生产工艺是先将玻璃纤维注入磨具中,然后注入复合材料,再固化成型所需的汽车仪表板、门板、空调罩等内饰关闭模具后修剪。件。另一种技术是短切玻璃纤维喷涂成型。

聚氨酯防滑链_聚氨酯是什么_汽车聚氨酯

通过RIM和RRIM技术形成的聚氨酯产品主要用于车辆的方向盘、保险杠、车身蒙皮、发动机罩、行李箱盖、散热器格栅、挡泥板、扰流板等。 RRIM产品质量仅为钢的55%,但零件的表面质量和规格稳定性有待进一步提高,用量不是很大。

2.2 车辆的座垫、靠背和头枕

座垫、靠背和头枕是聚氨酯泡沫在车辆上大量用药的地方,也是人们乘坐舒适度最敏感的地方。因此,对产品的性能要求过于严格。目前,国内汽车使用的聚氨酯泡沫坐垫大多是密度均匀的冷固化产品。近年来开发的新型汽车坐垫采用双强度或多强度泡沫。这种双强度垫的生产可以通过双头或多头混合头将聚醚多元醇和异氰酸酯注入磨具中来实现,也可以使用Full MDI冷成型工艺,通过改变异氰酸酯指数来精确控制坐垫不同部位的强度——坐垫中间厚,两侧硬。柔软的泡沫给人一种舒适的感觉。两侧的硬质部件提供支撑性能。当车辆高速行驶或转弯时,有助于保持驾乘人员的身体稳定,提高骑行的安全性。一汽集团富奥公司采用三组份混合技术生产双倍强度和多倍强度泡沫,技术已稳居国外领先地位。

2.3门扶手

扶手的结构为中间钢架固定在门板上,外层为自结皮半硬质聚氨酯泡沫。表面有装饰图案,使人在骑行时感到舒适和安全。卡车左右门的内侧挡泥板上也有扶手。材质为自蒙皮半硬质聚氨酯泡沫,也有填充泡沫的半硬质塑料蒙皮。该部分使用的材料应具有耐汗、无异味、硬度指标和高低温性能。

2.4 方向盘总成

我国乘用车方向盘基本采用半硬质自结皮聚氨酯泡沫作为外壳,内部采用钢架点焊制成。现在逐渐转向铝镁合金整体压铸。覆盖层的强度通常为Shore A60-80。

2.5泡沫塑料隔音隔热

(1)汽车窗架、门内板

汽车车顶是多种材料复合加工而成的产品,需要具有隔热、吸音、隔音、吸振等多种功能。软顶由聚氨酯泡沫塑料复合纤维织物、无纺布和人造革制成。硬顶由织物纤维、玻璃纤维、纸板和聚氨酯泡沫经层压和压制而成。

聚氨酯泡沫板用于汽车的地方也很多。例如,座椅的面料目前多为纺织+PU+针织合成纤维。车顶饰板采用PVC薄膜+PU复合材料后,在表面打小孔,然后粘在驾驶室车顶上。

PP和PPO常被用作门柱装饰板的材料。考虑到材料成本,流动性高、刚性大、抗冲击性好的PP材料在未来具有一定的优势。门柱装饰板的表面肉质必须与汽车的整体颜色相匹配,并要求防静电、防冻、美观。因此,开发亚克力板与表面装饰材料一体化真空成型或热压生产技术,可以满足小批量货车的需求。生产需求。

(2)聚氨酯泡沫密封

在暖气和空调系统、仪表板总成、电气部件或车辆的其他部件中,有一些圆形的软质聚氨酯泡沫密封块。车身A、B柱在空腔内浇注泡沫,有的采用减震膨胀膜,以降低车身的振动和噪音。

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3 微孔聚氨酯用作汽车地板减震垫

微孔聚氨酯泡沫有望取代橡胶材料作为大多数车身的底部减震垫。北美汽车制造商正在努力使汽车更安静、更舒适。减震垫安装在汽车发动机上,将车身与车架隔离,提高乘坐和行驶品质。微孔聚氨酯是一种独特的隔音减振(NVH)创新材料。

作为橡胶车身总成的替代品,微孔聚氨酯具有极具竞争力的价格。可有效提高阻尼性能,延长材料性能保持时间,降低质量,改善装配工艺。使用多孔聚氨酯的另一个优点是,通过改变材料的密度,可以很容易地优化车身发动机的防振橡胶垫,而不是传统的必须通过改变材料生产配方或产品几何形状来调整的工艺。后者需要进行原型制作,成本高且耗时。

低泡PVC材料+PU发泡材料+多孔材料的复合结构多用于重型卡车。低泡PVC材料通过真空吸塑成型,发泡PU材料填充在部分和反面的部分。粘贴微孔材料。结构既灵活又坚固,具有良好的腿感、隔音、隔热性能。

4 冷藏车保温层

为了有效保证车身内部的隔音、隔热效果,冷藏车中间除了使用硬质聚氨酯泡沫外,还采用现场喷涂泡沫,以扩大车内空间。硬质聚氨酯泡沫。应用——采用硬质聚氨酯泡沫现场涂装于车身底面及两侧内侧,与车身内外壁板粘合,形成有机整体。从而有效提高车体的隔热、保温、密封性能,防止车体腐蚀,减少车体振动,降低车内噪音。恐怕每辆车的药量在20公斤左右。

硬质聚氨酯泡沫底盘隔热板由聚氨酯泡沫、玻璃纤维毡、尼龙布层或铝膜复合压制而成,具有重量轻、隔热性好的特点。

玻纤增强聚氨酯泡沫在汽车零部件上的应用也在逐渐扩大。例如,车辆整体车顶内饰的预制构件由纺织品和玻璃纤维增​​强PU制成。又如轮罩护板、油底壳护板等基体薄且形状复杂,对工艺要求高,要求抗石溅、抗冲击、高低温性能。

5 应用技术前景

近期,很多汽车内饰件都呈现出用聚烯烃(PO)泡沫塑料替代聚氨酯(PUR)材料的发展趋势。几种聚烯烃泡沫不断挑战聚氨酯泡沫在包括车辆在内的许多领域的应用。室内装饰件的面层、泡棉、涂层纤维、织物和隔音系统。泡沫聚烯烃取代聚氨酯泡沫的驱动力在于产品的成本汽车聚氨酯,以及产品的可回收性和是否能减少有毒气体的排放,因为在加热层压过程中会形成有毒气体PUR 泡沫的织物。

汽车仪表盘功能多、部件多、结构复杂。汽车内饰材料的回收首先要考虑仪表盘。目前的仪表板多为PVC皮+半硬质发泡PU+骨架,材料的回收利用难度很大。仪表板的发展趋势是在设计上易于拆装,在选材上满足设计要求,并考虑回收利用的可能性,尽可能做到美观、低成本。这可能会促进热塑性仪表板和单品种塑料仪表板的发展,但它们应满足安全和美观的要求。

汽车的车顶通常由玻璃纤维+发泡聚氨酯+表面装饰织物等构成。卡车通常使用泡沫板粘贴窗框,表面贴有人造革或纤维织物。考虑到功能和循环利用的要求,未来的发展趋势是尽可能使用与骨架、吸音、隔热、蒙皮材料相同的材料,或使用不需要分离和分离的改良复合材料。可直接回收。

PU革逐渐取代PVC人造革。 PVC人造革作为第一代人造革制品,具有与天然皮革相近、外形美观、质地厚实、耐磨、耐折、耐酸碱等特点,自1970年代以来得到了相当规模的发展。 但由于透气性和吸湿性较差,近年来的发展已经受到一定的限制。目前,无论在哪里使用PVC,PU都可以成为它的替代品。 PU除了具有优异的高强度和硬度外汽车聚氨酯,还是一种成熟的环保材料,具有耐老化、透气、透湿、不透水、耐油等特点。

一汽集团富奥强生有限公司是汽车内饰产品行业的骨干工厂。座椅、仪表板等软化产品每年消耗聚氨酯原料10000多吨,仅沉阳就需要4000多吨。普桑、奥迪、马自达、解放汽车座椅、仪表板等软化产品100多个品种,每年消耗聚氨酯原料3000余吨。

聚氨酯泡沫及制品的主要技术问题包括:MDI、TDI及添加剂混合物的储存稳定性、制品耐热老化、发泡过程不稳定导致制品气蚀、开裂等缺陷。

聚氨酯泡沫及制品的发展需求主要包括:轻质、多强度、低气味、低雾度、耐老化、储存稳定、环保、替代发泡剂等。